BİTKİ BİYOKİMYASI (I.HAFTA) - Bahçe Bitkileri · HÜCRE ZARI 2.Hücre duvarı Hücre duvarı hem bitkilerde hem de bakterilerde bulunmaktadır. Bitki hücreleri etrafında bulunan

BİTKİ BİYOKİMYASI (II.HAFTA)

Doç.Dr. Yıldız AKA KAÇARÇ.Ü. Ziraat Fakültesi

Bahçe Bitkileri Bölümü[email protected]

17.02.2010BİTKİ BİYOKİMYASI (2.HAFTA) Doç.Dr.Yıldız AKA KAÇAR 1

HÜCRE

Hücre canlıların en yapısal ve fonksiyonel ünitesidir.

Bütün biyokimyasal reaksiyonlar ya hücre içinde veya hücre organellerinde meydana gelmektedir.

Bu nedenle hücre ve organellerin yapı ve fonksiyonunun bilinmesi gerekir.

Hücre içinde meydana gelen bütün biyokimyasal reaksiyonların fiziksel ve kimyasal koşulları hücrenin yaşam koşulları ile aynıdır.


HÜCRE

Biyokimyasal reaksiyonlar çok küçük miktarlarda hücre içerisinde ve hatta hücrenin bir organelinin belirli bir kısmında meydana gelmektedir.

Bu nedenle bu dersimizde bir bütün olarak hücreyi ve hücrenin bütün organelleriniyapı ve fonksiyonları bakımından ve biyokimyasal aktiviteleri bakımından inceleyeceğiz.


HÜCRE

Hücreler belli görevleri görmek için özelleşerek dokuları ve organları meydana getirmektedir.

Canlıların dış görünüşlerinde farklılıklar olsa ve farklı hücre tiplerinden meydana gelmiş olsa da bu hücreler bazı özellikleri bakımından birbirlerine son derece benzerlik göstermektedir.

Her hücrenin etrafında ince bir membran ve bu membran içerisinde ise sitoplazma ve nukleus bulunmaktadır.


5

HÜCRENİN GENEL ÖZELLİKLERİ

•Hücreler ortamdan ham materyali alırlar.

•Enerji üretirler: Bu enerji iç ortam dengesini sağlamak, ve sentez reaksiyonlarını yürütmek için gereklidir. Termodinamiğin 2. Kanununa karşıkoymak ancak enerji ile mümkündür.

•Kendi moleküllerini sentez ederler.

•Organize bir şekilde büyürler.

•Çevreden gelen uyarılara cevap verirler.

•Çoğalırlar (bazı istisnalar haricinde).

•Kalıtsal bilgiler DNA içinde saklanır.

•Genetik kod temelde aynıdır.

•Bilgi DNA dan proteinlere RNA aracılığı ile geçer.

•Proteinler ribozomlar tarafından yapılır.

•Proteinler hücrenin fonksiyon ve yapısını düzenlerler.

•Bütün hücreler seçici geçirgen bir zar olan plazma membranı ile çevrilmiştir.

17.02.2010BİTKİ BİYOKİMYASI (2.HAFTA) Doç.Dr.Yıldız AKA KAÇAR

http://www.ibiblio.org/virtualcell/tour/cell/sounds/cellmap.html


HÜCRE

Hücre Kısımları ve Organelleri

Başlıca 3 kısımdan meydana gelmiştir.

◦ Hücre zarı

◦ Sitoplazma

◦ Nükleus


HÜCRE ZARI

Hücre Zarı

Hücre zarı değişik düzeydeki organizmalara göre 3 değişik yapıda bulunmaktadır.

1. Hücre kılıfı veya hücre kapsülü

2. Hücre duvarı

3. Hücre membranı


HÜCRE ZARI

1. Hücre Kapsülü

Bazı bakterilerde hücre duvarının dışında bir hücre kapsülü bulunmaktadır.

Kapsülün yapısında kaygan ve yapışkan polisakkarit bulunmaktadır.


HÜCRE ZARI

2. Hücre duvarı

Hücre duvarı hem bitkilerde hem de bakterilerde bulunmaktadır.

Bitki hücreleri etrafında bulunan hücre duvarı birbirini kesen polisakkarit liflerden oluşmuştur.

Sellüloz ve diğer polisakkaritlerden meydana gelmiş olan hücre duvarı bitkinin iç ve dış etkilere karşı direnç göstermesini sağlar.

Turgor haline geçen hücrenin şişip patlamasını önler. Bitki hücresinin belirli bir şekil almasını sağlar. Hücre duvarı üzerinde madde geçişini sağlamak için porlar bulundurur.


http://tr.wikipedia.org/wiki/Por

HÜCRE MEMBRANI

3. Hücre Membranı

Hücre membranı bütün hücrelerde sitoplazma etrafında bulunan bir membrandır.

Seçici geçirgen özellik

gösteren bu mebrana

plazma membranı veya

sitoplazmik membran

da denmektedir.


HÜCRE MEMBRANI

Hücre etrafında bulunan bu seçici geçirgen membran hücrenin ihtiyacı olan besin ve madensel tuzların hücre içerisine girmesine ve artık maddelerin ise hücre dışına atılmasına yardımcı olmaktadır.


HÜCRE MEMBRANI

Genellikle bütün hücre membranları iki tabaka lipidten ve bu lipid içerisine çeşitli şekilde yerleşmiş olan proteinlerden oluşmaktadır.

Membran proteinlerin bir kısmı enzim, bir kısmı reseptör olarak görev yaparken bir kısmı transport görevini yerine getirmektedir.


HÜCRE MEMBRANI

Membranların ana yapısı oluşturan iki tabakalı lipid akıcıdır.

Çünkü polar lipid tabakalarının polar olan baş kısmı membranın dış yüzüne dönük, fakat doymuş ve doymamış yağ asitlerinden meydana gelmiş olan hidrofobik kuyruk kısımları

membranın iç kısmına dönük

olup hücrenin normal

sıcaklığında akıcıdır.


HÜCRE MEMBRANI17.02.2010

BİTKİ BİYOKİMYASI (2.HAFTA) Doç.Dr.Yıldız AKA KAÇAR 15

HÜCRE MEMBRANI17.02.2010


Hidrofilik fosfolipidSuyu seven

Hidrofobik kuyruk fosfolipidSuyu sevmeyen

Akıcı Mozaik Model membran yapısında bulunan proteinlere kendi etraflarında lateral hareket imkanı tanımaktadır.

Periferal proteinler iki tabakalı lipid denizinin yüzeyinde serbestçe yüzmektedir.

İntegral proteinler ise buz dağı gibi hidrokarbon uzantıların içine gömülmüş vaziyettedir.


Hücre membranında farklı proteinler vardır.

A.Taşıyıcı proteinler; transport ve difüzyon görevleri vardır.

1. Periferal proteinler: Hücre dışına çıkmadan moleküllerin geçişini sağlar

2. Kanal proteinleri; Hücre membranınındışına doğru uzayabilir ve farklı şekillerde molekülleri taşır.

B. Markır Proteinleri

C. Reseptor Proteinler


TAŞIYICI PROTEİNLER


www.ibiblio.org/.../textbook/chapter3/cmf1a.htm

PERİFERAL PROTEINLER

http://www.ibiblio.org/.../textbook/chapter3/cmf1a.htm






TAŞIYICI PROTEİNLERwww.ibiblio.org/.../textbook/chapter3/cmf1a.htm


Kanal Proteinleri







Reseptör proteinler17.02.2010


Hücrelerarası iletişimi sağlar. (Hormon bağlayan proteinler)

Sitoplazma

Sitoplazma iki kısma ayrılır;

◦ A. Sıvı Kısım

◦ B. Organeller


Sitoplazma

A)Sıvı kısım

Yapısı; protein, karbonhidrat, yağ,vitamin, mineral, enzim ve su gibi organik ve inorganik maddelerden oluşmuştur. Yarı akışkan bir sıvıdır.

Görevleri;

• Biyokimyasal reaksiyonlar için zemin oluşturmak

• Organellere yataklık etmek

• Organellerin hareketini sağlamak


SİTOPLAZMA

Sitoplazmada makro moleküller ve binlerce küçük organik moleküller bulunmaktadır. Bu küçük moleküllere metabolitler adı verilmektedir.

Bu moleküllerin bazıları amino asit ve nükleotidler gibi hücrede yapı taşı olarak görev yaparlar.

Sitoplazma pek çok metabolik olayın meydana geldiği yerdir.


SİTOPLAZMA

Sitoplazmanın büyük kısmı %60-90 su oluşturur.

Bu oran su bitkilerinde %98’e kadar çıkar.

Dinlenme döneminde olan tohumlarda %5-15’e kadar düşer.

Sitoplazmada anorganik maddeler çok az bulunur.

Bunlardan en önemli olanlar;

Na, K, Ca, Mg, Fe’dir. Bu elementler iyon veya molekül halinde bulunur.


SİTOPLAZMA

Genel olarak bitki hücrelerinin sitoplazma bileşimi;

Su % 75

Karbonhidrat % 20

Protein % 2

Mineraller % 2

Yağ ve Lipid % 1


B)Organeller

Hücrede temel olayların gerçekleştiği birimlerdir. Hücre hayatsal faaliyetlerini yapabilmesi için bu organellere ihtiyaç duyar.

Hayvan ve bitki hücresinde organeller farklılık gösterebilir.

Tek hücrelilerde çift zarlı organeller bulunmaz.


Organeller

Endoplazmik Retikulum

Çekirdek zarına kadar uzanan , hücreyi ağ gibi örmüş, hücre içi kanallar sistemidir.

İlk kez 1940 yılında saptanmıştır.

Üzerinde Ribozom bulunduranlara Granüllü Endoplazmik Retikulum,

bulundurmayanlara Granülsüz Endoplazmik Retikulumdenir.

E.R’ lar hücre içine ve dışına madde taşınmasında, bazı maddelerin depolanmasında görev alırlar.

Ribozomlarda sentezlenen maddeleri de golgi’yetaşırlar.


Organeller

Endoplazmik Retikulum E.R. İçinde etrafı membran ile sarılmış keseciklere

sisterna adı verilir.

Sisternalar çoğu zaman hücre içine giren maddelerin transportunu sağlamaktadırlar.

Bazı hücrelerde de bazı hücresel materyalin depolanmasında görev yapmaktadırlar.

Ribozomlarda protein sentezinden sonra proteinler önce ER sisternalarına gönderilmekte daha sonra ait olduğu bölgeye transfer edilmektedir.

ER aynı zamanda lipid biyosentezinde de önemli rol oynamaktadır.


ENDOPLAZMİK RETİKULUM17.02.2010


Granülsüz E.R. Granüllü E.R.

Ribozomlar

Hücrede protein sentezinin yapıldığı merkezlerdir.

Aminoasitleri birleştirerek protein sentezini gerçekleştirir.

Ribozom çekirdekçikte üretilir.

Zarsız bir organeldir.

Protein ve nükleik asitlerden oluşmaktadırlar.

İki alt ünitesi bulunmaktadır.

Bu iki alt birim birleşerek

ribozom kompleksini

oluştururlar.


Ribozomlar

Protein üretimi yoğun olan genç hücrelerde ribozomlar çok sayıda ve aktiftir.

Yaşlı ve fazla gelişmiş hücrelerde ribozom sayısı çok az bazen de hiç yoktur.


17.02.2010 33BİTKİ BİYOKİMYASI (2.HAFTA) Doç.Dr.Yıldız AKA KAÇAR

Mitokondri

Mitokondri bütün bitki ve hayvan hücrelerinde ileri derecede özel görev yapan organize organellerden biridir.

Mitokondriler sitoplazmada çeşitli biyokimyasal reaksiyonlara katılan ve hücrenin vital aktivitesi için gerekli enerjiyi depo eden organeldir.

Bu nedenle mitokondrilerehücrenin enerji depoları denir.

Hücredeki enerji gerektiren reaksiyonların büyük çoğunluğu ATP’yi mitokondriden sağlar.


Mitokondri

Mitokondrilerin şekilleri, sayıları, boyları ve hücrede lokalize oldukları yerler türden türe ve hücreden hücreye farklılık gösterir.

Mitokondrilerin yapılarında %60 protein, %40 lipid ve az miktarda RNA ve DNA da bulunmaktadır.

Mitokondri bir çift zar sisteminden oluşmuştur.

Dış membran fosfolipidce zengin bir tabakadan meydana gelmiştir.


Mitokondri

İç zar krista adı verilen kıvrımlar şeklindedir.

En iç kısmında yani matriks’de , solunum reksiyonları için gerekli enzimler, koenzimler, su, fosfatlar ve diğer moleküller bulunur.

İç zar sadece ATP ve pürivik asit gibi moleküllerin geçişine izin verir.

Solunum reaksiyonlarından elektron taşıma zincirinde yer alan moleküller krista zarı üzerine yerleşmişlerdir.


Mitokondri17.02.2010


Mitokondri17.02.2010


Golgi Organeli

Genellikle yassılaşmış vesikül ve keselerden meydana gelmiş olup etrafları tek katlı bir membran sistemi ile çevrilmiştir.

Golgi organeli endoplazmik retikulumun devamı gibi görüldüğünden golgi organelinin düz ER dan meydana geldiği kabul edilmektedir.

Ribozomlarda sentezlenen proteinler önce endoplazmik retikulum kanalları içine gönderilmekte daha sonra bu proteinler golgiorganeli içinde depo edilip paketlenmekte ve sonunda olgun salgı granülleri halinde serbest bırakılmaktadır.


Golgi Organeli

Salgı maddelerinin oluşturulması, paketlenmesi ve salgılanmasından sorumludurlar.

Golgi organeli özellikle salgı yapan hücrelerde bol miktarda bulunmaktadır.

Bitkilerin nektar bezlerinde, salgı dokusunda bol bulunur.


http://www.diyadinnet.com/YararliBilgiler-1211&Bilgi=bitki

Plastidler

Yalnız bitkisel hücrelerde bulunan renk maddeleridir. Hücre genç iken renksizdirler. Zamanla gelişen hücreye göre kendi renklerini alırlar.

Kloroplast, kromoplast ve lökoplast olarak üç çeşittir.

Yeşil bitkilerde en fazla rastlanan plastide kloroplast adı verilmektedir.

Kloroplastlar güneşin fiziksel enerjisini kimyasal bağ enerjisine dönüştürmektedirler.

Bulundukları bitkiye ve dokuya göre çeşitli büyüklük ve şekilde olan kloroplastlar çift bir zarla çevrilmişlerdir.

Bu zar, kloroplasta moleküllerin giriş ve çıkışlarını kontrol eder.


http://www.diyadinnet.com/YararliBilgiler-1347&Bilgi=zaman

Kloroplast içerisinde fotosentez pigmenterinitaşıyan bir dizi membran sistemi daha bulunur. Yassı torbalar şeklinde üst üste dizilmiş olan bu membran sisteminin her birine tilakoid, bunların oluşturduğu desteye de granum adı verilir.



Kloroplast

Bir granumu diğerine bağlayan uzun borumsu tilakoide ise stroma tilakoidi adı verilir. Granum ve tilakoidler stroma adı verilen kloroplast sıvısı içerisinde bulunurlar.


Kloroplast

Tilakoidlerin iç kısımlarına da tilakoid kanalı ya da tilakoid boşluğu denir.

Bu kanal, su ve çözünmüş tuzlarla doludur ve fotosentezde önemli bir rol oynar.


Nukleus (Çekirdek)

Eukaryotik hücrelerdeki nukleusların tümü DNA içermektedir.

Nukleus yapısı itibariyle bir zar ile kuşatılmıştır. Bu zarda tıpkı hücrenin kendi zarındaki gibi porlar

bulunur. Nukleusun içerisinde ise DNA içeren kromatin

iplikçikler bulunur. Bu iplikçikler hücre bölüneceği zaman katlanmalar

yaparak kromozomları meydana getirirler. Nukleus genelde bir tane olmasına karşın bazı

hücrelerde birden fazla sayıda olabilir.


Nukleus (Çekirdek)

Nukleusun içerisinde bulunan sıvıya ise " Karyolenf sıvısı " adı verilir.

Kromatin iplikçiklerde bu sıvının içerisinde yüzerler.

Bu iplikler boyandıkları zaman üzerlerinde açık ve koyu renkte bantlar görülür.

Bu bantların açık veya koyu görünmesi, o bölgedeki genlerin aktif veya inaktifolduklarını gösterir.


Çekirdek (Nukleus)17.02.2010


Vakuol

Bitki hücrelerinde ve tek hücrelilerde daha çok ya da daha büyük olarak bulunurlar.

Bitkilerde hücre yaşlandıkça vakuol büyür. Çünkü tuzlu artıklar vakuollerde biriktirilir.

Vakuoller plazmolizde (su kaybetme) küçülür. Deplazmoliz ve turgor’da (su alma) büyür.

Bitkilerde salgılanan bir çok koku maddesi vakuolöz suyundan dışarı atılır.


Vakuol

Yüksek bitkilerde yaprak, çiçek, meyve ve gövdenin kırmızı, mor renklerini veren pigmentler sınıfından antosiyan maddesi vakuol sıvısı içinde eriyik halinde bulunur.

Ayrıca proteinler, yağlar, alkoloidler, glikozitler ve tanenlerde vardır.

Hücrede oluşan artık maddelerin ve fazla sıvılarındepolandığı keseciklerdir

Bitkilerde hayvansal canlılar gibi metabolizma artıklarını boşaltmaya yarayan özelleşmiş organları bulunmadığından bitkiden uzaklaştırılması gereken maddelerin depo edilmesi görevini de vakuol yapar.


http://www.diyadinnet.com/YararliBilgiler-1260&Bilgi=s%C4%B1v%C4%B1

Lizozom

Hücre içi sindirim enzimlerini taşıyan keseciklerdir.

Hücre içerisinde oluşturulmuş her türlü büyük moleküller (proteinler, polisakkaritler, nükleik asitler ve lipidler) lisozomlar tarafından hidroliz edilir.

Bu işlevi gerçekleştirmek için hidrolitik ve yıkıcı enzimler içerirler. Lizozomlarda 40’dan fazla enzim bulunmaktadır.

Hücre yaşlanınca lisozomlar patlar ve hücre kendi kendini sindirir. Buna otoliz denir.

Kurbağa larvalarında kuyruğun kaybolması bu intihar kesecikleriyle mümkün olmaktadır.


Lizozom17.02.2010


Sentrozom

Sadece hayvansal hücrelerde ve bazı basit yapılı alg ve mantar hücrelerinde bulunur.

Silindir şeklindeki iki sentriolden oluşur. Hücre bölünmesi sırasında eşlenerek hücrenin kutuplarına çekilir ve iğ ipliklerini oluştururlar.

Bu sayede kromozom takımlarının ayrılması sağlanır. Her sentriol 9 adet protein yapıdaki tüp demetinden meydana gelmiştir.

Bitki hücrelerinde sentrozom bulunmadığı için iğ iplikleri stoplazmadaki proteinlerden doğrudan oluşturulur.


54

BİTKİ VE HAYVAN HÜCRESİ ARASINDAKİ FARKLAR

BİTKİ HÜCRESİ

HAYVAN HÜCRESİ

Hücre çeperi Selüloz Yoktur

Merkezi vakuol (koful) Var Yok

Plastid Var Yok

Tipik depo karbonhidratı Nişasta Glikojen

Sentrozom & Lizozom Yok Var

Bitki Hücresi Hayvan Hücresi17.02.2010

BİTKİ BİYOKİMYASI (2.HAFTA) Doç.Dr.Yıldız AKA KAÇAR

http://www.ibiblio.org/virtualcell/tour/cell/sounds/cellmap.html


KAYNAKLAR

BİYOKİMYA (Prof.Dr.Engin M. GÖZÜKARA) www.ibiblio.org/.../textbook/chapter3/cmf1a.htm








Documents

BİTKİ BİYOKİMYASI (I.HAFTA) - Bahçe Bitkileri · HÜCRE ZARI 2.Hücre duvarı Hücre duvarı hem bitkilerde hem de bakterilerde bulunmaktadır. Bitki hücreleri etrafında bulunan